王柄根

腦機接口（BCI-Brain-MachineInterface，以下統(tǒng)稱BCI）是指在人或動物大腦與外部設(shè)備之間創(chuàng)建的直接連接實現(xiàn)腦與設(shè)備的信息交換，其工作流程包括腦電信號的采集和獲取、信號處理、信號的輸出和執(zhí)行，最終再將信號反饋給大腦。

當前，腦機接口鼓勵政策頻出，國內(nèi)外多家公司研發(fā)進度加快，應(yīng)用場景廣闊，未來市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?h3>國內(nèi)外企業(yè)爭相研發(fā)

產(chǎn)業(yè)面上，國內(nèi)外多家企業(yè)正加大研發(fā)力度，并獲得階段性成果。

海外頭部公司技術(shù)迅猛發(fā)展：2023年9月19日，Neu?ralink宣布開始招募首次人體臨床試驗；2024年1月，Neurolink完成首例人類大腦設(shè)備植入手術(shù)，目前Neu?ralink公司正試圖讓患者“通過思維來盡可能多地點擊鼠標”，包括上下移動電腦鼠標等；2023年8月，Brain?Gate研究合作的科學(xué)家在恢復(fù)因癱瘓而失去說話能力的人的言語方面達到了一個重要的里程碑，使用植入與語音相關(guān)的大腦皮層區(qū)域的傳感器可以準確地將ALS患者的大腦活動轉(zhuǎn)化為屏幕上的單詞；2023年9月5日，Synchron完成腦機接口COMMAND試驗患者入組；同年，Mindmaze公司推出超靈敏控制器Izar，手部運動功能障礙護理獲得突破性進展；2024年4月，美國英特爾公司日前發(fā)布名為HalaPoint的大型神經(jīng)擬態(tài)系統(tǒng)，旨在支持類腦人工智能領(lǐng)域的前沿研究，解決人工智能在效率和可持續(xù)性等方面的挑戰(zhàn)。英特爾透露，HalaPoint系統(tǒng)將向桑迪亞國家實驗室交付，標志著英特爾共享的大型神經(jīng)擬態(tài)研究系統(tǒng)的首次部署。

國內(nèi)代表公司也捷報頻傳：2024年3月11日，誠益通加入由中國信息通信研究院牽頭并聯(lián)合幾十家腦機接口領(lǐng)域高校、科研機構(gòu)、企業(yè)共同發(fā)起成立的腦機接口產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；2024年3月17日，由翔宇醫(yī)療聯(lián)合天津大學(xué)、中國人民解放軍軍事科學(xué)院國防科技創(chuàng)新研究院等8家國內(nèi)從事腦機接口、生物感知反饋、人機交互和系統(tǒng)研發(fā)的優(yōu)勢單位共同申報的“國家重點研發(fā)計劃”生物與信息融合（BT與IT融合）“重點專項”高精度生物感知覺反饋操縱技術(shù)與系統(tǒng)項目啟動會順利召開；三博腦科用腦磁圖、頭皮腦電圖、術(shù)中電生理、電極植入進行癲癇和帕金森病等功能神經(jīng)疾病的診斷和病情監(jiān)測，同時通過迷走神經(jīng)刺激、DBS等技術(shù)方法用于治療癲癇和帕金森病患者。

鼓勵政策頻出

近年，國內(nèi)出臺了多項鼓勵腦機接口產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策。

比如2023年8月，工信部、科技部等發(fā)布《新產(chǎn)業(yè)標準化領(lǐng)航工程實施方案（2023-2035年）》開展腦機接口標準化路線圖研究。加快研制腦機接口術(shù)語、參考架構(gòu)等基礎(chǔ)共性標準。開展腦信息讀取與寫入等輸入輸出接口標準，數(shù)據(jù)格式、傳輸、存儲、表示及預(yù)處理標準，腦信息編解碼算法標準研究。開展制造、醫(yī)療健康、教育、娛樂等行業(yè)應(yīng)用以及安全倫理標準預(yù)研。

2024年1月，工信部等七部門發(fā)布《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》，突破腦機融合、類腦芯片、大腦計算神經(jīng)模型等關(guān)鍵技術(shù)和核心器件，研制一批易用安全的腦機接口產(chǎn)品，鼓勵探索在醫(yī)療康復(fù)、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實等典型領(lǐng)域的應(yīng)用；應(yīng)用端：科研實驗平臺重視神經(jīng)創(chuàng)新技術(shù)的的研發(fā)，具有交叉融合特色實驗支撐的能力。神經(jīng)影像技術(shù)研發(fā)、神經(jīng)計算軟件研發(fā)、神經(jīng)電子技術(shù)研發(fā)等多方面神經(jīng)技術(shù)的研發(fā)，對神經(jīng)感知、神經(jīng)調(diào)控和神經(jīng)計算的研究提供技術(shù)支持，開展以腦疾病診治與康復(fù)為核心的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題和智能決策、人機交互等關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，布局神經(jīng)數(shù)字療法、神經(jīng)電子藥物和智能神經(jīng)康復(fù)三個研究方向。

2024年2月，科技部發(fā)布《腦機接口研究倫理指引》，明確開展腦機接口研究，應(yīng)確保研究具有社會價值，應(yīng)主要致力于修復(fù)型腦機接口技術(shù)，強調(diào)通過技術(shù)的發(fā)展服務(wù)公眾的健康需求。

腦機接口也是新質(zhì)生產(chǎn)力未來產(chǎn)業(yè)之一。2023年習(xí)近平總書記提出新質(zhì)生產(chǎn)力，新質(zhì)生產(chǎn)力不是傳統(tǒng)生產(chǎn)力的局部優(yōu)化與簡單迭代，而是由技術(shù)革命性突破、生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置、產(chǎn)業(yè)深度轉(zhuǎn)型升級而催生的先進生產(chǎn)力。中國政府高度重視BCI技術(shù)的發(fā)展，將其列為《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《“十四五”規(guī)劃綱要》中的重點發(fā)展領(lǐng)域。

醫(yī)療應(yīng)用為主

腦機接口未來市場發(fā)展?jié)摿^大。據(jù)麥肯錫2020年研究報告顯示，2030-2040年腦機接口全球每年的市場規(guī)模可能在700億到2000億美元之間。

具體應(yīng)用上，腦機接口市場仍主要以醫(yī)療為主。此外，腦機接口技術(shù)在教育、娛樂、智能家居以及軍事領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。

醫(yī)療領(lǐng)域是腦機接口收入空間最為可觀的領(lǐng)域。據(jù)中國信息通信研究院的《腦機接口技術(shù)在醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》中指出，在醫(yī)療健康領(lǐng)域中腦機接口的功效可以分為輸出功效和刺激功效。其中以輸出為主的腦機接口主要被應(yīng)用于“監(jiān)測”、“改善/恢復(fù)”、“替代”、和“增強”4個領(lǐng)域。

“監(jiān)測”方面，腦機接口可以實時監(jiān)控人體神經(jīng)系統(tǒng)狀態(tài)，對于處于微小意識狀態(tài)的患者，如深度昏迷患者，可以幫助測量并評定他們的意識等級。對于視覺或聽覺障礙患者，視覺或聽覺誘發(fā)類腦機接口可以用于測量他們的神經(jīng)通路狀態(tài)，協(xié)助醫(yī)生定位障礙成因。

“改善/恢復(fù)”方面，腦機接口可用于多動癥、中風(fēng)、癲癇等疾病的恢復(fù)訓(xùn)練。此外，運動想象類腦機接口可以用于孤獨癥兒童的康復(fù)訓(xùn)練，提升他們對感覺運動皮層激活程度的自我控制能力，從而改善孤獨癥狀。

“替代”方面，針對因損傷或疾病而喪失某種功能的患者。例如，失去說話能力的人可以通過腦機接口輸出文字或通過語音合成器發(fā)聲。對于脊髓側(cè)索硬化癥、重癥肌無力以及高位截癱等重度運動障礙患者群體，腦機接口系統(tǒng)能夠幫助他們將大腦中的信息傳達出來，從而在一定程度上恢復(fù)溝通能力和生活自理能力。

“增強”方面，通過將芯片植入大腦來增強人類的記憶能力、思維能力等，推動人腦和計算設(shè)備的直接連接?；诖碳さ哪X機接口可用于神經(jīng)類疾病的康復(fù)治療，例如帕金森疾病、癲癇、輕度認知障礙、阿爾茨海默病、焦慮障礙、抑郁障礙等。

據(jù)麥肯錫測算，全球腦機接口醫(yī)療應(yīng)用的潛在市場規(guī)模在2030-2040年有望達到400億美元。腦機接口中游已經(jīng)形成了規(guī)?；哪X機采集分析設(shè)備生產(chǎn)銷售體系，而預(yù)計下游市場將成為增長的主要驅(qū)動力。

娛樂方面，結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的BCI可以提供更加沉浸式的體驗，教育應(yīng)用包括通過BCI技術(shù)實時監(jiān)測和訓(xùn)練學(xué)生的注意力；智能家居方面，以通過意念控制家居設(shè)備，提升生活質(zhì)量。遠期來看，腦機接口將向著人機雙向交互的方向發(fā)展。

國內(nèi)相關(guān)標的包括南京熊貓、三博腦科、創(chuàng)新醫(yī)療、誠益通、博濟醫(yī)藥、佳禾智能、博瑞康（非上市）、腦虎科技（非上市，微創(chuàng)侵入式柔性腦機接口）、漢威科技（子公司蘇州能斯達，推出類腦相關(guān)應(yīng)用）。